Struktura i princip ultrazvučne mašine za zavarivanje
Ultrazvučna mašina za zavarivanje uglavnom se sačinjava od sljedećih dijelova: generatora, pneumatskog dijela, kontrolnog dijela programa, i dijela pretkomore. Glavna funkcija generatora je pretvaranje napajanja od 50Hz sa elektronskim sklopovima u visoko-frekventne (na primjer, 20KHz) visokonaponske električne talase; glavna funkcija pneumatnog dijela je da se upotpune zahtjevi za rad na pritisku kao sto su pritisak i pritisak tokom obrade; kontrola programa Dio kontroliše radni proces cijele mašine kako bi se postigao dosljedan učinak obrade; dio pretvornika pretvara visokonaponski elektricni talas koji generator generiše u mehanicki vibracije , koji se prenosi i pojacava da bi dosao do obradne povrsine .
Postoje uglavnom dvije vrste generatora koji se naširoko koriste u Kini: Jedan je strujno pojačalo mosta koje koristi firma BRANSON, zaštitno kolo usvaja faznu zaštitu, a operativna frekvencija je općenito 20KHz. Njegova prednost je visoka efikasnost električne konverzije. Nedostatak je u tome što je raspon podešavanja podešavanja frekvencije uzak, a performanse praćenja frekvencije loše; druga mana je u tome što snaga ne može biti velika, maksimum je oko 3KW; Druga je tajvanska mašina, koja je uobičajena Upotreba pojačivača snage klase B, zaštita od prenapona, povratne informacije o mostu. Prednost je u tome što snaga može biti veća (kao što je 4,2KW), performanse praćenja frekvencije su dobre, a u slučaju velike snage se uglavnom koristi 15KHz. Nedostatak je u tome što je efikasnost električne konverzije niska, a radna frekvencija od 15KHz je čujna ljudskom uhu, odražavajući veću buku; Osim toga, postoje mašine koje koriste tehnologiju automatskog praćenja frekvencija u Švicarskoj, Njemačkoj i Japanu. Zbog svoje visoke cijene, to nije uobičajeno u Kini.
Transduktorski dio se sačinjava iz tri dijela: transduktor (TRANSDUKER), pojačalo (naziva se i sekundarni pol, rog, BOOSTER), glava za zavarivanje (naziva se i zavarivanje die, HORN ili SONTRODE).
(1) Transduktor (transduktor): Uloga pretvornika je pretvaranje električnih signala u mehaničke vibracijske signale. Postoje dva fizička efekta koja se mogu primijeniti za pretvaranje električnih signala u mehaničke vibracijske signale. O: Magnetostrictive effect. Magnetostriktivni efekat se obično koristi u ranim ultrazvučnim primjenama. Njegova prednost je u tome što ima veliki raspoloživ kapacitet snage; njegov nedostatak je da je nizak u efikasnosti konverzije, teško za proizvodnju, i teško masovne industrijske proizvodnje. B: Obrnuti efekat piezoelektrične efekte. Piezoelektrični keramički pretvodnici imaju prednosti visoke efikasnosti konverzije i masovne proizvodnje. Mana je u tome što je proizvedeni kapacitet snage relativno mali. Postojeće ultrazvučne mašine uglavnom koriste piezoelektrične keramičke pretproduktore. Piezoelektrični keramički pretvodnik je napravljen sendvičem piezoelektrične keramike između dva metalna prednja i zadnja bloka tereta i čvrsto povezan vijkom. Izlazna amplituda tipičnog pretvodnika je oko 10 μm.
(2) BOOSTER: Sam rog je metalni stup. Kroz dizajn oblika, amplituda koju prenosi pretvornik može se pojačati kako bi se postigla energetska amplituda potrebna za obradu plastičnih dijelova, što je ekvivalentno temperaturi grijanja, kao što je amplituda obrade potrebna za naše uobičajeno korištene ABS i AS plastike je oko 20μm; amplituda obrade potrebna za najlon i polipropilen je oko 50μm .
(3) HORN: Funkcija glave zavarivanja je napraviti specifične plastične dijelove i u susret zahtjevima oblika i opsega obrade plastičnih dijelova.
Transdukatori, rogovi i glave za zavarivanje su dizajnirani da budu upola talasna dužina radne ultrazvučne frekvencije, tako da njihova veličina i oblik moraju biti posebno dizajnirani; bilo koja izmjena može uzrokovati promjene frekvencije i efekata obrade, pa je potrebna Profesionalna proizvodnja. Ovisno o korištenom materijalu, veličina će se razići. Materijali pogodan za ultrazvučne pretvornike, rogove i glave za zavarivanje su: legure titana, legure aluminija, legura čelika itd. Pošto ultrazvučni talasi stalno vibriraju na visokoj frekvenciji od oko 20KHz, zahtjevi za materijalima su vrlo visoki, što nije ono što obični materijali mogu izdržati.
